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睡眠構築を生み出す神経基盤の解明とその応用

研究課題

研究課題/領域番号 16H06141
研究種目

若手研究(A)

配分区分補助金
研究分野 神経生理学・神経科学一般
研究機関筑波大学

研究代表者

林 悠  筑波大学, 国際統合睡眠医科学研究機構, 准教授 (40525812)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
25,220千円 (直接経費: 19,400千円、間接経費: 5,820千円)
2018年度: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2017年度: 9,490千円 (直接経費: 7,300千円、間接経費: 2,190千円)
2016年度: 9,360千円 (直接経費: 7,200千円、間接経費: 2,160千円)
キーワード睡眠 / マウス / 遺伝学 / 神経科学 / 情動 / 記憶 / ウイルス / 脳・神経 / 脳神経疾患
研究成果の概要

私たちの睡眠は、一晩の間に、レム睡眠とノンレム睡眠を行き来する。そのパターンを、「睡眠構築」と言う。睡眠構築は、一部の脊椎動物に固有の現象であり、その制御機構は不明な点が多い。本研究では、まず、ノンレム睡眠からレム睡眠への移行に関わるニューロンを複数同定することに成功した。また、レム睡眠の維持に必須なニューロンの同定にも成功した。これら一連のニューロン群の機能を遺伝学的に操作することで、睡眠構築の異常なマウスを作出し、正常な睡眠構築が行動制御に重要であることも示唆した。さらには、睡眠構築を改善するための治療法の開発を目指し、これらの神経細胞の機能に関わる遺伝子を同定した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

近年の概日リズムや睡眠覚醒リズムのメカニズムの理解の躍進とは対照的に、睡眠構築の理解は進んでいないのが現状である。今回、レム睡眠を正負に制御する2種類の神経回路を同定・解析したことは、哺乳類固有の睡眠構築の制御機構を理解するための端緒となると期待される。その過程で得た、睡眠構築破綻マウスは、個体機能を維持する上で正常な睡眠構築がどのような役割を果たすかを解明する上で有用なマウスモデルとなると期待される。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (38件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 3件、 オープンアクセス 2件、 査読あり 2件) 学会発表 (24件) (うち国際学会 10件、 招待講演 23件) 図書 (2件) 備考 (6件)

  • [雑誌論文] 睡眠の意義―神経変性疾患の観点から2019

    • 著者名/発表者名
      髙木眞莉奈,林 悠
    • 雑誌名

      実験医学

      巻: 37 ページ: 889-893

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] 睡眠の役割の研究の最前線 -記憶学習・老廃物の除去・デルタ波-2019

    • 著者名/発表者名
      中井 彩加, 林 悠
    • 雑誌名

      Clinical Neuroscience

      巻: 37 ページ: 33-36

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] ニューロサイエンスの最新情報 -レム睡眠は何のためにあるのか-2019

    • 著者名/発表者名
      安垣 進之助, 林 悠
    • 雑誌名

      Clinical Neuroscience

      巻: 37 ページ: 358-359

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] Life Without Dreams: Muscarinic Receptors Are Required to Regulate REM Sleep in Mice2018

    • 著者名/発表者名
      Kashiwagi Mitsuaki、Hayashi Yu
    • 雑誌名

      Cell Reports

      巻: 24 号: 9 ページ: 2211-2212

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2018.08.044

    • NAID

      120007127804

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Sleep in vertebrate and invertebrate animals, and insights into the function and evolution of sleep2017

    • 著者名/発表者名
      Miyazaki Shinichi、Liu Chih-Yao、Hayashi Yu
    • 雑誌名

      Neuroscience Research

      巻: 118 ページ: 3-12

    • DOI

      10.1016/j.neures.2017.04.017

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Schizophrenia-like phenotypes in mice with NMDA receptor ablation in intralaminar thalamic nucleus cells and gene therapy-based reversal in adults2017

    • 著者名/発表者名
      Yasuda K, Hayashi Y, Yoshida T, Kashiwagi M, Nakagawa N, Michikawa T, Tanaka M, Ando R, Huang A, Hosoya T, McHugh TJ, Kuwahara M, Itohara S.
    • 雑誌名

      Transl Psychiatry

      巻: 7 号: 2 ページ: e1047-e1047

    • DOI

      10.1038/tp.2017.19

    • NAID

      120007134937

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] レム・ノンレム睡眠制御細胞の同定と操作によるレム睡眠の意義とメカニズムの解析2018

    • 著者名/発表者名
      林悠
    • 学会等名
      第25回 日本時間生物学会学術大会 シンポジウム「個体に表出する時間生理学」
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 認知症における睡眠構築の破綻とその作用2018

    • 著者名/発表者名
      林悠
    • 学会等名
      第37回 日本認知症学会学術集会 シンポジウム「睡眠・生体リズムと認知症」
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 睡眠構築とその破綻のメカニズムや生理的作用2018

    • 著者名/発表者名
      林悠
    • 学会等名
      第10回 日本臨床睡眠医学会(ISMSJ)学術集会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Identification of brainstem REM/non-REM sleep regulating neurons and insights to the function of REM sleep2018

    • 著者名/発表者名
      Yu Hayashi
    • 学会等名
      21st Annual Meeting of the Korean Society for Brain and Neural Sciences (KSBNS) Symposium “Synaptic Pathophysiology of Brain Disorder”
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] レム睡眠とその破綻のメカニズム~マウス遺伝学からのアプローチ~2018

    • 著者名/発表者名
      林悠
    • 学会等名
      第 33 回 日本大脳基底核研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Studies on the molecular mechanism and function of sleep using Caenorhabditis elegans2018

    • 著者名/発表者名
      Yu Hayashi
    • 学会等名
      第41回 日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Identification of brainstem REM/non-REM sleep regulating neurons and insights to the function of REM sleep2018

    • 著者名/発表者名
      Yu Hayashi
    • 学会等名
      FENS Forum 2018 Symposium “The mystery of rapid eye movement sleep: New circuits and insights”
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] レム睡眠とその破綻のメカニズム2018

    • 著者名/発表者名
      林悠
    • 学会等名
      第12回 パーキンソン病・運動障害疾患コングレス
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] レム睡眠の意義とメカニズムの遺伝学的解析2018

    • 著者名/発表者名
      林悠
    • 学会等名
      第55回 日本臨床分子医学会 学術集会 セミナー「神経ネットワーク・脳ー無限の小宇宙ーを解き明かす試み」
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 睡眠制御ニューロンの同定と操作による睡眠のメカニズムと意義の解析2018

    • 著者名/発表者名
      林悠
    • 学会等名
      第一回 三融会・武田神経科学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 睡眠負債はなぜ脳に悪い?2018

    • 著者名/発表者名
      林悠
    • 学会等名
      脳とこころの研究第三回公開シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] レム睡眠の意義とメカニズム ~遺伝学・発生からのアプローチ~2017

    • 著者名/発表者名
      林悠
    • 学会等名
      生理研研究会情動研究会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Genetic dissection of the brainstem REM sleep center2017

    • 著者名/発表者名
      Yu Hayashi
    • 学会等名
      9th Optogenetics Research Society Japan International Symposium
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Analyses of neurons regulating REM/NREM sleep and implications for the function & evolution of sleep2017

    • 著者名/発表者名
      Yu Hayashi
    • 学会等名
      ZEN Symposium
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Identification of REM/non-REM sleep regulating neurons & insights to the function of REM sleep2017

    • 著者名/発表者名
      Yu Hayashi
    • 学会等名
      Tsukuba Global Science Week 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Identification of REM/non-REM sleep regulating neurons and insights to the roles of REM sleep2017

    • 著者名/発表者名
      Yu Hayashi
    • 学会等名
      Neuro2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] レム睡眠の意義とメカニズム~遺伝学・発生学からのアプローチ~2016

    • 著者名/発表者名
      林悠
    • 学会等名
      次世代脳プロジェクト 冬のシンポジウム 2016
    • 発表場所
      一橋講堂(東京都千代田区)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Why do we need sleep? Our current understanding of the roles of REM and non-REM sleep2016

    • 著者名/発表者名
      Yu Hayashi
    • 学会等名
      15th Japanese-American Kavli Frontiers of Science Symposium
    • 発表場所
      Irvine, California, USA
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Genetic identification of the REM sleep central circuit and its developmental origin2016

    • 著者名/発表者名
      Yu Hayashi
    • 学会等名
      第39回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(日本、神奈川県横浜市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] レム睡眠を制御する脳幹の神経ネットワークの同定と操作2016

    • 著者名/発表者名
      林悠
    • 学会等名
      第23回日本時間生物学会学術大会
    • 発表場所
      名古屋大学(愛知県名古屋市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] レム睡眠の進化と意義2016

    • 著者名/発表者名
      林悠
    • 学会等名
      第159回 日本獣医学会学術集会・獣医解剖分科会シンポジウム
    • 発表場所
      日本大学(神奈川県藤沢市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] レム睡眠の進化と意義 ~発生学・神経回路遺伝学からのアプローチ~2016

    • 著者名/発表者名
      林悠
    • 学会等名
      第28回高遠・分子細胞生物学シンポジウム
    • 発表場所
      高遠さくらホテル(長野県伊那市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Identification and manipulation of brainstem neurons crucial for REM/NREM sleep regulation2016

    • 著者名/発表者名
      柏木光昭、林 悠
    • 学会等名
      第39回日本神経科学大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(日本、神奈川県横浜市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] トランスジェニックマウスから挑む逆説睡眠(レム睡眠)の中枢回路2016

    • 著者名/発表者名
      林 悠
    • 学会等名
      日本睡眠学会第41回定期学術集会
    • 発表場所
      京王プラザホテル(東京都新宿区)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [図書] 脳神経回路と高次脳機能 睡眠の制御メカニズムとその破綻に伴う行動異常2018

    • 著者名/発表者名
      大石 陽,林 悠,柳沢正史
    • 総ページ数
      204
    • 出版者
      羊土社
    • ISBN
      9784758103725
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [図書] "The Evolution and Function of Sleep" in "Brain Evolution by Design"2017

    • 著者名/発表者名
      Yu Hayashi, Chih-Yao Liu
    • 総ページ数
      438
    • 出版者
      Springer
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://hayashi.wpi-iiis.tsukuba.ac.jp/index.html

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      https://wpi-iiis.tsukuba.ac.jp/japanese/

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      https://researchmap.jp/h-z-k/

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] 筑波大学・国際統合睡眠医科学研究機構 (WPI-IIIS)・林研究室ウェブサイト

    • URL

      http://hayashi.wpi-iiis.tsukuba.ac.jp/index.html

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] 筑波大学・国際統合睡眠医科学研究機構 (WPI-IIIS)

    • URL

      https://wpi-iiis.tsukuba.ac.jp/japanese/

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] 研究室website

    • URL

      http://hayashi.wpi-iiis.tsukuba.ac.jp/index.html

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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